由中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授杜江峰領(lǐng)銜的中科院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在深度功能醫(yī)學(xué)電阻抗成像技術(shù)上取得重要進(jìn)展。該實(shí)驗(yàn)室研究員劉東等提出了一種無須訓(xùn)練的深度電阻抗圖像重建方法，為電阻抗成像技術(shù)在病變組織特異性判斷中的應(yīng)用開辟了新道路。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《IEEE模式分析與機(jī)器智能匯刊》。

　　電阻抗成像技術(shù)是指利用生物組織與器官的電特性及其變化規(guī)律提取與人體生理、病理狀態(tài)相關(guān)的生物醫(yī)學(xué)信息的成像技術(shù)。由于人體不同組織和器官的電特性不同，這種電特性圖像不僅包含了豐富的解剖學(xué)信息，還能夠反映出組織和器官電特性相應(yīng)的生理、病理狀態(tài)和功能信息，在研究人體組織與器官功能變化和疾病診斷方面有重要的臨床價值。然而，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像重建是電阻抗成像技術(shù)領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)。

　　隨著人工智能的快速發(fā)展，基于大數(shù)據(jù)及深度學(xué)習(xí)的圖像重建方法受到廣泛關(guān)注，其重建結(jié)果及效率優(yōu)于傳統(tǒng)重建方法。然而，獲取功能醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)在臨床上極其困難，因此亟須開發(fā)無須訓(xùn)練的圖像重建方法。

　　近年來，研究團(tuán)隊(duì)利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像重建、圖像去噪及計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的先驗(yàn)信息提取方法的探索性研究。這類方法利用深度模型特征的提取能力，從已有數(shù)據(jù)中提取圖像特征，用于構(gòu)建深度圖像先驗(yàn)，進(jìn)而賦能模型優(yōu)化。近期，研究團(tuán)隊(duì)將深度圖像先驗(yàn)技術(shù)與電阻抗成像技術(shù)相結(jié)合，首次實(shí)現(xiàn)了一種無須訓(xùn)練的高質(zhì)量電阻抗圖像重建方法。研究表明，該方法不僅可以通過單一網(wǎng)絡(luò)模型完成多個圖像重建任務(wù)，還具備極強(qiáng)的泛化能力，而且不用大數(shù)據(jù)訓(xùn)練就能獲得性能優(yōu)越的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法用于重建電阻抗圖像，在應(yīng)用上具備輕量化潛力。

　　研究人員認(rèn)為，該研究工作構(gòu)建并成功實(shí)現(xiàn)了電阻抗圖像重建新范式，為電阻抗成像技術(shù)在腦損傷、中風(fēng)、肺氣腫、乳腺癌等疾病診斷領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要的理論支撐，對發(fā)展深度功能醫(yī)學(xué)影像技術(shù)具有重要價值。（王敏）